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Verstellvorrichtung für ein Drehbankfutter Die Erfindung betrifft
eine weitere Ausbildung der Verstellvorrichtung für ein Backenspannfutter, dessen
Spannbacken durch ein Plangewinde verstellbar sind, das durch ein Verstellritzel
betätigbar ist, nach Patent 1148 428.
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Bei der Verstellvorrichtung nach dem Hauptpatent ist das Verstellritzel
mit einem verlängerten aus dem Backenspannfutter herausragenden, als Zahnrad ausgebildeten
Zapfen versehen, der durch eine in einer auf dem Backenspannfutter axial verschiebbar
angeordneten Gleitbuchse vorgesehene Zahnstange bei axialer Verschiebung der Gleitbuchse
gedreht wird. Diese Drehbewegung wird über das Triebwerk des Backenspannfutters
in die radiale Bewegung der Futterspannbacken umgesetzt. Die axiale Verschiebung
der Gleitbuchse, die in bezug auf die Drehbewegung des Backenspannfutters mit diesem
kraftschlüssig aber axial verschiebbar verbunden ist, wird durch einen in einem
Steuerschlitz des Vorrichtungsgehäuses geführten Spannhebel bewirkt, und zwar derart,
daß beim Schwenken des Spannhebels entlang des kurvenartig ausgeführten Steuerschlitzes
die Gleitbuchse und somit die an der Gleitbuchse vorgesehene Zahnstange eine axiale
Bewegung erfährt.
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Die Betätigung des Spannhebels in einem bestimmten Sinne bewirkt somit
das Öffnen der Futterspannbacken, während dessen Betätigung im entgegengesetzten
Sinne das Schließen der Futterspannbacken gestattet. Die Verstellvorrichtung nach
Patent 1148 428 ist insofern unvollkommen, als die Bewegung des Spannhebels
entlang des Steuerschlitzes begrenzt ist und somit nur ein relativ geringer Spannbereich
des Backenspannfutters ausgenutzt werden kann.
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Für das Spannen von Werkstücken unterschiedlicher Abmessungen bzw.
über den einmal eingestellten Spannbereich hinaus ist es erforderlich, das Backenspannfutter
mit Hilfe des üblichen Futterschlüssels neu einzustellen und anschließend die Verstellvorrichtung
auf den dadurch neu eingestellten Spannbereich einzurichten.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verstellvorrichtung
nach dem Hauptpatent so weiterzubilden und zu verbessern, daß ein Betätigen der
Spannbacken über den gesamten Spannbereich des Backenspannfutters möglich ist, ohne
daß der Spannbereich des Backenspannfutters für einen bestimmten Spanndurchmesser
jeweils erneut eingestellt werden muß.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das nach außen
verlängerte, mit einem Zahnrad versehene Futterverstellritzel in eine, mit zwei
federgelagerten Schaltzähnen ausgerüstete Gleithülse eingreift, die mittels eines
rotierenden Exzenters in Richtung der Futterlängsachse verschiebbar ist. Der der
Verschiebung der Gleithülse dienende Exzenter ist nach der Erfindung einerseits
auf dem Bett der Werkzeugmaschine und andererseits in einem Schwenkbügel gelagert,
wobei die Exzenterlagerung auf dem Bett der Werkzeugmaschine durch eine, mit dem
Bett der Werkzeugmaschine über einen Schlitten und eine Grundplatte verbundene Lagerstütze
vorgenommen ist und der Schwenkbügel seinerseits in einem Lagerauge und in einer
Lagerbohrung einer Lagerstütze schwenkbar gelagert ist, so daß bei rotierendem Exzenter
der Schwenkbügel hin- und herbewegt und diese Bewegung auf die Gleithülse übertragen
wird. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Schlitten auf der Grundplatte
durch eine, in der Grundplatte gelagerte, mit dem Schlitten durch einen Gewindestift
in Wirkverbindung stehende Stirnkurve verschiebbar, zu dem Zweck, den Schwenkbereich
des Schwenkbügels gegenüber der mit diesem kraftschlüssig verbundenen Gleithülse
zu verlagern und die Gleithülse für das Schließen des Backenspannfutters, für das
Öffnen des Backenspannfutters und für das Betätigen des Backenspannfutters mittels
Futtersteckschlüssels einzustellen. Die erfindungsgemäße Ausführung der Vorrichtung
gestattet es, Werkstücke bei ruhender und umlaufender Arbeitsspindel auf leichte
Art ein-und auszuspannen und dabei den gesamten Spannbereich des Backenspannfutters
ohne vorhergehendes Einstellen des Spannbereiches zu benutzen. Sie ist auf einfache
Art und mit einfachen Mitteln an handelsübliche Backenspannfutter anzubauen, was
den Vorteil hat, die in der Praxis befindlichen Backen-
Spannfutter
auf sinnvolle Weise zu einer bei umlaufender Maschine betätigbaren Spanneinrichtung
zu Komplettieren und dieselben bei Bedarf ebensogut wie üblich zu benutzen.
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Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes nach der Erfindung ist in
der Zeichnung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine teilweise geschnittene Vorderansicht
der Vorrichtung im auf ein Backenspannfutter montierten Zustand, F i g. 2 eine Vorderansicht
gemäß F i g. 1 in teilweiser Darstellung der Vorrichtung, jedoch mit abgenommener
vorderer Lagerstütze, F i g. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht gemäß F
i g. 1, entsprechend Schnittverlauf A -B.
Das Backenspannfutter
1 ist in an sich bekannter Weise durch einen in der Zeichnung nicht dargestellten
Futterflansch mit der Arbeitsspindel der Werkzeugmaschine 2 verbunden. Auf
dem Backenspannfutter 1 und dem mit diesem in bekannter Art und Weise verbundenen
Futterflansch ist eine Gleitbuchse 3 verschiebbar angeordnet, die durch Schraubenschlitzverbindungen
4 mit dem Backenspannfutter 1 drehfest verbunden ist und eine Verschiebung
längs der Spannfutterachse ausführen kann. Die Gleithülse 3 ist an ihrer
äußeren Umfangsfläche mit einer Nut 5 und mit paarweise angeordneten Ringnuten
6 und 7 versehen.
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Die Ringnuten 6 und 7 sind im Bereich des für die Betätigung des Backenspannfutters
1 vorgesehenen Futterverstellritzels durch ein in die Gleithülse
3 eingearbeitetes, in Richtung der Arbeitsspindel verlaufendes Langloch
8 unterbrochen, derart, daß ein am Schaft als Zahnrad ausgebildetes Futterverstellritzel
9 in das Langloch 8 hineinragen und mit in den Ringnuten 6 und 7 vorgesehenen,
verschiebbaren Schaltzähnen 10 und 11 in Wirkverbindung gebracht werden
kann. Die Schaltzähne 10 und 11 werden durch Federn 12 und 13 derart beeinflußt,
daß bei entsprechender Stellung der Gleithülse 3 zum Futterverstellritzel
9 die Schaltzähne 10
und/oder 11 in eine Zahnlücke des Zahnrades
eingreifen. Der mit den beiden Ringnuten 6 und 7 versehene vordere Teil der Gleithülse
3 ist durch ein Mantelblech 14 abgedeckt, um die in der Gleithülse 3 vorgesehenen
Schaltzähne 10 und 11 bzw. deren Nutenführungen vor Verschmutzung zu schützen. Im
Bereich des Langloches 8 ist das Mantelblech 14 unterbrochen, um im
Bedarfsfalle einen Futterschlüssel am näit einem Einsteckvierkant versehenen, am
Schaft als Zahnrad ausgebildeten Futterverstellritzel 9 einsetzen zu können.
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In die Nut 5 der Gleithülse 3 greifen beiderseitig vorzugsweise als
Wälzlager ausgebildete, in einem gemeinsamen Schwenkbügel 15 gelagerte Schieberollen
16 ein, die in der Lage sind, bei eingleitender Schwenkbewegung des Bügels
15 die Gleithülse 3 axial auf dem Backenspannfutter 1 zu verschieben. Die Schwenkbewegung
des Bügels 15 wird hierbei durch einen in einer fensterartigen Ausnehmung 17 des
Bügels 15 angeordneten, vorzugsweise als Wälzlager ausgebildeten Exzenter
18 erreicht, der in einer mit dem Schlitten 19 verbundenen Lagerstütze
20 gelagert und an seinem freien Ende als Handkurbel 21 ausgebildet ist.
Der für die Aufnahme und Lagerung der Schieberollen 16 vorgesehene, durch
einen Lagerbolzen 22 in einem Lagerauge 23 und einer Lagerbohrung
24 der Lagerstütze 20 gelagerte Schwenkbügel 15 vermag bei
Betätigung der mit dem Exzenter 18 versehenen Handkurbel 21 eine in Richtung C und
D verlaufende Schwenkbewegung auszuführen, und dadurch über die Schieberollen 16
die Gleithülse 3 auf dem Backenspannfutter 1 in Richtung C und D zu bewegen.
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Der Schlitten 19 ist auf einer mit dem Bett der Werkzeugmaschine verschraubten
Grundplatte 25 verschiebbar gelagert und durch eine an der Grundplatte 25 befestigte,
jedoch drehbar gelagerte Stirnkurve 26 in Längsrichtung ein- und verstellbar. Die
Stirnkurve 26 greift hierbei in eine Quernut eines in den Schlitten 19 eingesetzten
Gewindestiftes 27 ein, wodurch bei Schwenken der Stirnkurve 26 mittels Handgriff
28 durch die kraftschlüssige Verbindung zwischen Grundplatte 25 und Schlitten 19
ein zwangläufiges Verschieben des Schlittens 19 in Längsrichtung erreicht wird.
Beim Schwenken der Stirnkurve 26 im Sinne des Uhrzeigers bewegt sich dabei der Schlitten
19 in Pfeilrichtung E und beim Schwenken derselben entgegen dem Uhrzeigersinn in
Pfeilrichtung F.
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Die Verschiebung des Schlittens 19 in Pfeilrichtung E oder F verändert
die Stellung der Lagerstütze 20 und damit die des Schwenkbügels 15 zur jeweiligen
Stellung der Nut 5 der Gleithülse 3, so daß hierdurch der durch Exzenter 18 bewirkte
Schwenkbereich des Schwenkbügels 15 in Richtung der Arbeitsspindel verlagert wird
und dadurch wahlweise der Schaltzahn 10 oder 11 mit dem Futterverstellritzel
9 in Wirkstellung gebracht werden kann. In der durch die Verschiebbarkeit des Schlittens
19 einstellbaren Mittenstellung des Schwenkbügels 15 sind die Schaltzähne
10 und 11 außer Wirkstellung zu bringen, so daß es möglich ist, das Backenspannfutter
mit einem Steckschlüssel in üblicher Weise zu betätigen.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung nach der Erfindung ist folgende:
a) Schließen des Backenspannfutters Zum Schließen bzw. Spannen des Backenspannfutters
1 wird durch Schwenken der Stirnkurve 26 im Uhrzeigersinn der Schlitten 19 so weit
in Pfeilrichtung E bewegt, bis durch die durch den Exzenter 18 bewirkte Verschiebung
der Gleithülse 3 der Schaltzahn 10 in einer Zahnlücke des Futterverstellritzels
9 in Wirkstellung gelangt.
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Der Exzenter 18 befindet sich dabei etwa in Anfangsstellung. Wird
anschließend durch Betätigen der Handkurbel 21 im Sinne des Uhrzeigers der Exzenter
18 in Drehung versetzt und durch dessen Exzentrizität der Schwenkbügel 15
in Pfeilrichtung C bewegt, wird über die Schieberollen 16 diese Bewegung auf die
Gleithülse 3 übertragen und durch den sich mit einer Zahnlücke des Futterverstellritzels
9 im Eingriff befindlichen Schaltzahn 10 dasselbe im Uhrzeigersinn gedreht.
über das Triebwerk des Backenspannfutters 1 wird diese Bewegung auf die Spannbacken
übertragen. Sobald der Exzenter 18 die Endstellung erreicht bzw. überschritten hat,
erfolgt über den Schwenkbügel 15 und der an diesen angeordneten Schieberollen
16 eine rückläufige Bewegung der Gleithülse 3 in Pfeilrichtung D, wobei der mit
dem Futterverstellritzel9 sich im Eingriff befindliche Schaltzahn 10 durch
die einzelnen Zähne des Futterverstellritzels 9 gegen die Wirkung der Feder 12 rastenartig
zurückgeschoben wird. Dabei gelangt der Exzenter 18 wieder in Anfangsstellung.
Durch weiteres Betätigen der Exzenterhandkurbel21
wird der vorstehend
beschriebene Bewegungsvorgang so oft wiederholt, bis das in das Backenspannfutter
1 eingeführte Werkstück festgespannt ist.
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b) Öffnen des Backenspannfutters Für das Öffnen bzw. Entspannen des
Backenspannfutters 1 wird durch Schwenken der Stirnkurve 26 entgegen dem Uhrzeigersinn
der Schlitten 19 in Richtung F bewegt, bis durch die durch den Exzenter 18 bewirkte
Verschiebung der Gleithülse 3 der Schaltzahn 11 in eine Zahnlücke des Futterverstellritzels
9 in Wirkstellung gelangt. Der Exzenter 18 befindet sich dabei in Anfangsstellung.
Anschließend wird durch Betätigen der Händkurbel21 im Sinne des Uhrzeigers der Exzenter
18 in Drehung versetzt und durch dessen Exzentrizität der Schwenkbügel 15 in Pfeilrichtung
D bewegt, wobei, wie in dem unter a) beschriebenen Sinne, durch Verschiebung der
Gleithülse 3 der Schaltzahn 11 das Futterverstellritzel 9 entgegen dem Uhrzeigersinn
dreht, und über das Triebwerk des Backenspannfutters 1 die Spannbacken bewegt werden.
Durch weiteres Betätigen der Exzenterhandkurbel21 wird dieser Vorgang so oft wiederholt,
bis die Spannung des Backenspannfutters 1 gelöst ist und das Werkstück aus dem Futter
genommen werden kann.
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c) Betätigen des Backenspannfutters mittels Futtersteckschlüssels
bei ruhender Arbeitsspindel Soll im Bedarfsfall das Backenspannfutter 1 in üblicher
Weise mit Hilfe eines Futtersteckschlüssels betätigt werden, ist es erforderlich,
den Schlitten 19 durch Stirnkurve 26 in Mittenstellung zu bringen, damit, selbst
beim Drehen des Exzenters 18 und der dadurch bewirkten Verschiebung der Gleithülse
3 die Schaltzähne 10 und 11 mit dem Futterverstellritzel 9 außer Wirkstellung
stehen und mit den Zahnlücken des Futterverstellritzels 9 nicht zum Eingriff kommen.
Sodann wird der Futtersteckschlüssel in das im Futterverstellritzel9 vorgesehene
Einsteckvierkant eingesteckt und das Backenspannfutter in üblicher und bekannter
Weise betätigt.
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Zum leichten und schnellen Einstellen des Schlittens 19 in Mittenstellung
als auch zum Einstellen desselben in die zum Schließen und Öffnen des Backenspannfutters
1 erforderliche Lage sind vorteilhafterweise am Schlitten 19 und an der Grundplatte
25 Einstellmarkierungen vorgesehen. Bei den unter a) und b) beschriebenen Vorgängen
kann sich die Arbeitsspindel der Werkzeugmaschine 2 sowohl im Rechts- und Linkslauf
als auch in Ruhe befinden, während bei dem unter c) erläuterten Vorgang dieselbe
stillsteht.
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Es liegt selbstverständlich im Sinne der Erfindung, für die Betätigung
des Exzenters 18 ein elektrisches, pneumatisches oder hydraulisches Antriebsaggregat
zu verwenden und die Betätigung der Stirnkurve 26 im gleichen Sinne elektrisch,
pneumatisch oder hydraulisch vorzunehmen, so daß die Bedienung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung auf halbautomatischem Wege möglich ist.